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中学化学竞赛试题资源库——金属晶体
A组
D
．不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是
A 导电性 B 电热性合Au的晶格类型，可按Au的有关数据进行计算，金为面心立方堆积。
总沉积下来的Cu原子数为：÷(×10－8)2×2×100≈×1017（个），也即是Cu的物质的量为：n＝×10－7mol，所以铜层沉积后电解液中CuSO4的物质的量浓度为：。
．一薄层金沉积在一正方体云母片上，正方体边长为a＝，金层形成理想的表面结构。将上述金属和金线浸入到10cm3由CuSO4和Na2SO4溶液组成的电解质溶液，其物质的量浓度分别为c(CuSO4)＝，c(Na2SO4)＝，两电解质间产生恒电位差，以金薄层作阴极，金线为阳极，金属必有排列整齐的铜（共有100个单原子层）沉积在金基片上。金的晶体结构为面心立方，。求铜层沉积后电解液中CuSO4的物质的量浓度为多少？
（1）晶胞中：Fe原子个数12个，Al原子个数4个，化学式：Fe3Al
（2）
（3）
．晶体是质点（分子、离子或原子）在空间有规则地排列成的、具有整齐外形而以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性地重复能成为晶体具有代表性的最小单位，称为单元晶胞。一种Al－Fe合金的立方晶胞如右图所示。
（1）导出此晶胞中Fe原子与周原子的个数比，并写出此种合金的化学式。
（2）若此晶胞的边长a＝，计算此合金的密度（g/cm3）。
（3）试求Fe－Al原子之间的最短距离。
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（1）
（在（面心）立方最密堆积－填隙模型中，八面体空隙与堆积球的比例为1︰1，在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置，它们的比例是1︰3，体心位置的八面体由镍原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2个镁原子和4个镍原子一起构成，不填碳原子。）
（2）MgCNi3（化学式中元素的顺序可不同，但原子数目不能错）。
．最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子一起构成，两种八面体的数量比是1︰3，碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中。
（1）画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小球，镍原子用大○球，镁原子用大球）。
（2）写出该新型超导材料的化学式。
（1）
（2）NiAs或AsNi
（3）
（4）Ni：（0，0，0）、（0，0，1/2） As：（1/3，2/3，1/4）、（2/3，1/3，3/4）
（5）6︰6 Ni占有由As形成的八面体空隙中；As占有由Ni形成的三方棱柱空隙中
．镍***合金的晶体如右图所示
（1）试画出该合金的晶胞图
（2）试写出该合金的化学式
（3）试计算该合金的密度（晶胞参数为a＝，c＝）
（4）写出各原子分数坐标
（5）Ni利As的配位数分别为多少？它们各占有何种空隙类型？
（1）①293K时铁为体心立方（bcc）晶型，晶胞中铁原子数为2；晶胞边长为a，Fe原子半径为r，则立方体的体对角线长为4r。 r＝ ②1250K下、fcc，每个晶胞中Fe原子数为4； ρfcc＝ g/cm3
（2）①含C ％（质量）的马氏体α—铁中：C︰Fe（原子数）＝1︰ ②ρ(马氏体)＝ g/cm3
．金属铁的熔点为1811K。在室温和熔点间，铁存在不同的晶型。从室温到1185K，金属铁以体心立方（bcc）的α—铁的晶型存在。从1185K到1667K，铁的晶体结构为面心立方（fcc）的γ—铁。超过1667K直到熔点，铁转化为一种与α一铁的结构相似的体心立方（bcc）结构，称为δ一铁。
（1）（293K）：
①计算铁的原子半径（以cm表示）；
②计算在1250K下铁的密度（以g/cm3表示）。
注意；忽略热膨胀造成的微小影响。注意你所使用的任何符号的原义，例如r＝铁原子的半径。
钢是铁和碳